在地鐵站、游樂場等人員密集的公共場所，因為人流控制和應(yīng)急疏散誘導(dǎo)不力，踩踏事故屢有發(fā)生，造成了嚴重的人員傷亡。本書通過現(xiàn)場問卷調(diào)查、實際觀測、模擬試驗和自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，建立人員應(yīng)急疏散決策行為預(yù)測模型；建立應(yīng)急疏散人流速度預(yù)測模型，分析人員流動狀態(tài)演變的過程及影響因素；建立人員群集流動自適應(yīng)智能體模型，分析人員群集流動動力學(xué)災(zāi)變的影響因素；開發(fā)基于改進的自適應(yīng)蟻群算法的大規(guī)模應(yīng)急疏散決策優(yōu)化平臺，開發(fā)基于LoRa的智能疏散無線誘導(dǎo)指示系統(tǒng)，實現(xiàn)了大規(guī)模應(yīng)急疏散決策優(yōu)化平臺與智能疏散無線誘導(dǎo)指示系統(tǒng)的集成控制及示范應(yīng)用，對于復(fù)雜環(huán)境下大規(guī)模人群應(yīng)急疏散具有重要的理論和技術(shù)支撐作用。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景和意義 1
1.2 人員應(yīng)急疏散行為的研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 人員應(yīng)急疏散行為特點 2
1.2.2 人員應(yīng)急疏散行為過程 3
1.2.3 人員應(yīng)急疏散行為影響因素 6
1.2.4 人員應(yīng)急疏散行為研究方法 10
1.3 人員應(yīng)急疏散誘導(dǎo)技術(shù)的研究現(xiàn)狀 16
1.4 本書的主要內(nèi)容 17
第2章 人員應(yīng)急疏散決策行為的調(diào)查和分析 20
2.1 大型商場人員應(yīng)急疏散決策行為的調(diào)查和分析 20
2.1.1 調(diào)查問卷設(shè)計 20
2.1.2 調(diào)查數(shù)據(jù)整理及統(tǒng)計 21
2.1.3 人員特征及其應(yīng)急疏散決策行為的相關(guān)性分析 22
2.2 大型醫(yī)院人員應(yīng)急疏散決策行為的調(diào)查和分析 26
2.2.1 調(diào)查問卷設(shè)計 26
2.2.2 調(diào)查數(shù)據(jù)整理及統(tǒng)計 27
2.2.3 人員特征及其應(yīng)急疏散決策行為的相關(guān)性分析 29
2.3 火災(zāi)人員應(yīng)急疏散決策行為的災(zāi)后調(diào)查 33
2.4 人員應(yīng)急疏散決策行為的預(yù)測模型 36
2.4.1 自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及應(yīng)用 36
2.4.2 自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本算法 37
2.4.3 輸入輸出信號的模糊隸屬函數(shù) 38
2.4.4 預(yù)測模型結(jié)構(gòu) 41
2.4.5 人員應(yīng)急疏散決策行為的預(yù)測 41
2.5 小結(jié) 43
第3章 人員流動狀態(tài)的觀測和分析 45
3.1 引言 45
3.2 人員流動狀態(tài)的觀測 47
3.2.1 平直通道上人員的流動能力 53
3.2.2 90°彎道人員流動狀態(tài) 54
3.2.3 下樓梯時的人員流動狀態(tài) 55
3.2.4 性別、年齡等生理因素和人流速度的關(guān)系 56
3.3 安全出口的群集流動狀態(tài) 57
3.4 人員連續(xù)流動速度場分布 59
3.5 人員流動狀態(tài)演變的模糊預(yù)測 60
3.5.1 EVPM輸入輸出信號的隸屬函數(shù) 60
3.5.2 模糊推理規(guī)則 62
3.5.3 EVPM結(jié)構(gòu) 62
3.5.4 人員流動狀態(tài)的演變過程 63
3.6 小結(jié) 64
第4章 人員群集流動動力學(xué) 66
4.1 引言 66
4.2 人員群集流動的行為特征 66
4.3 人員群集流動自適應(yīng)智能體模型的建立 69
4.3.1 人員智能體的結(jié)構(gòu) 69
4.3.2 人員行為規(guī)則 69
4.3.3 自適應(yīng)網(wǎng)格加密技術(shù) 74
4.3.4 模型參數(shù)的確定 75
4.3.5 人員群集流動仿真系統(tǒng)組成 76
4.3.6 系統(tǒng)工作流程 77
4.3.7 系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 79
4.4 成拱現(xiàn)象的分析 79
4.5 雙向流流動規(guī)律的分析 81
4.6 建筑物結(jié)構(gòu)及布局的影響 84
4.6.1 建筑空間結(jié)構(gòu)的影響 84
4.6.2 出口數(shù)量對疏散安全性的影響 90
4.6.3 出口布局對疏散安全性的影響 91
4.6.4 疏散通道障礙物的影響 92
4.7 小結(jié) 95
第5章 疏散指示標識對人員應(yīng)急疏散行為的誘導(dǎo)作用 96
5.1 引言 96
5.2 地鐵站臺應(yīng)急疏散指示標識誘導(dǎo)作用的虛擬試驗 97
5.2.1 模型的建立 97
5.2.2 疏散指示標識顏色的影響 102
5.2.3 疏散指示標識字體的影響 103
5.2.4 疏散指示標識表達方式的影響 106
5.3 不同成長背景人員對不同疏散指示標識的決策行為反應(yīng) 108
5.3.1 建筑物Y形通道虛擬場景的建立和試驗方案 109
5.3.2 成長背景的影響 110
5.3.3 個體行為特征的影響 111
5.4 小結(jié) 113
第6章 大規(guī)模人群應(yīng)急疏散決策優(yōu)化 114
6.1 引言 114
6.2 人員應(yīng)急疏散決策優(yōu)化自適應(yīng)蟻群算法的理論基礎(chǔ) 115
6.2.1 蟻群算法的基本理論 115
6.2.2 自適應(yīng)蟻群算法 117
6.3 基于改進自適應(yīng)蟻群算法的人員應(yīng)急疏散優(yōu)化決策模型 118
6.3.1 改進的自適應(yīng)蟻群算法 118
6.3.2 疏散空間網(wǎng)絡(luò)�；� 123
6.3.3 疏散空間數(shù)據(jù)庫 126
6.3.4 應(yīng)急疏散優(yōu)化決策模型與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的集成 127
6.4 人員應(yīng)急疏散決策優(yōu)化模型應(yīng)用 129
6.4.1 辦公樓案例分析 131
6.4.2 網(wǎng)格式教學(xué)樓案例分析 133
6.4.3 體育場館案例分析 135
6.4.4 酒店案例分析 137
6.4.5 商場案例分析 141
6.4.6 醫(yī)院病房樓案例分析 147
6.4.7 地鐵站案例分析 149
6.4.8 商業(yè)步行街案例分析 158
6.5 基于油氣管道風(fēng)險分析的城鎮(zhèn)應(yīng)急疏散決策優(yōu)化 166
6.5.1 系統(tǒng)平臺總體框架 166
6.5.2 事故后果分析 167
6.5.3 街區(qū)應(yīng)急疏散決策優(yōu)化 169
6.5.4 討論 173
6.6 小結(jié) 175
第7章 基于應(yīng)急疏散決策優(yōu)化的智能無線誘導(dǎo)技術(shù) 177
7.1 引言 177
7.2 系統(tǒng)的總體框架 177
7.3 傳感器節(jié)點的開發(fā) 180
7.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計 180
7.3.2 溫度傳感器模塊 181
7.3.3 煙霧傳感器模塊 182
7.3.4 傳感器節(jié)點的程序開發(fā) 182
7.3.5 傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸機制 183
7.4 執(zhí)行器節(jié)點的開發(fā) 185
7.4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計 185
7.4.2 無線LED智能疏散指示標識的開發(fā) 185
7.4.3 功能測試 187
7.4.4 功耗測試 191
7.4.5 通信信號測試 195
7.5 中心節(jié)點的開發(fā) 203
7.5.1 LoRa監(jiān)聽模塊 203
7.5.2 LoRa定點發(fā)射模式 204
7.6 主控節(jié)點的開發(fā) 205
7.6.1 傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)接收程序 206
7.6.2 輸出控制程序 207
7.7 系統(tǒng)集成控制案例應(yīng)用 208
7.7.1 辦公樓案例應(yīng)用 208
7.7.2 圖書樓案例應(yīng)用 214
7.8 小結(jié) 222
參考文獻 223
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